Question

19．如图1所示是一种家用电熨斗的电路原理图（额定电压为220V），虚线框内为加热电路，R₀是定值电值，R是可变电阻（调温开关）．该电熨斗温度最低时的耗电功率为121W，温度最高时的耗电功率为484W．
（1）求R₀的阻值及R的阻值变化范围；
（2）假定电熨斗每秒钟散发的热量Q跟电熨斗表面温度与环境温度的温差关系如图2所示，在温度为20℃的房间使用该电熨斗来熨烫毛料西服，要求熨斗表面温度为220℃且保持不变，应将R的阻值调为多大？

Answer 1

分析 （1）由题意可知温度最高和最低时功率的表达式，联立即可求得变阻器电阻的变化范围；
（2）由题意可知温度差值，由图象可得出放出的热量，根据题意可明确电熨斗的功率，由功率公式可求得R．

解答 解：（1）温度最低时的功率为：P₁=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{max}+{R}_{0}}$=121 W
温度最高时的功率为P₂=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{0}}$=484 W   
联立解得：R₀=100Ω，R_max=300Ω
所以变阻器R的阻值变化范围是0到300Ω．
（2）此时电熨斗表面温度与环境温度之差为△t=220℃-20℃=200℃
由图象知电熨斗每秒钟散发的热量为Q=440 J
要保持电熨斗的表面温度不变，则电熨斗的电功率应为P=440 W
由电功率计算公式P=$\frac{{U}^{2}}{R+{R}_{0}}$，
代入数据R=10Ω
答：（1）R₀的阻值为100Ω；R的阻值变化范围为0到300Ω．
（2）R的阻值应调到10Ω

点评 本题考查功率公式及图象的认识，要注意正确分析题意，明确功率公式的正确应用．